VoxelMatters分析報(bào)告：金屬增材制造市場將持續(xù)增長

根據(jù)來自業(yè)內(nèi)多數(shù)分析機(jī)構(gòu)的預(yù)測,，金屬制造業(yè)約占 12 萬億美元的全球制造業(yè)市場的 25% 至 30%,。盡管這些數(shù)字非常寬泛,，但它們確實(shí)清楚地表明了金屬增材制造面臨的潛在機(jī)遇,。如今,，金屬增材制造市場估計(jì)僅占整個(gè)金屬制造市場的一小部分，具體取決于我們在定義中包含的內(nèi)容,。根據(jù)VoxelMatters Research在2023年發(fā)布的關(guān)于金屬增材制造的報(bào)告數(shù)據(jù),，未來十年內(nèi)從今天的 28 億美元增長到 403 億美元是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)，將給所有涉足這一工業(yè)領(lǐng)域的公司帶來巨大收益,，并且仍然為2032年之后的進(jìn)一步增長留下了巨大潛力,。

金屬增材制造（Metal AM）自上世紀(jì)90年代中期起就已經(jīng)作為一種商業(yè)可用技術(shù)存在。然而,，在過去的25年里,，其主要應(yīng)用范圍一直局限于原型制作和先進(jìn)零部件及工具的實(shí)驗(yàn)性生產(chǎn)。如今,，我們正在從小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向中批量甚至大批量（連續(xù)）終端零件生產(chǎn),，因?yàn)榇蠖鄶?shù)主要技術(shù)開始展現(xiàn)和探索其可擴(kuò)展性的潛力。每種主要金屬增材制造技術(shù)都提出了不同的方法,，以及數(shù)字化連續(xù)和大規(guī)模生產(chǎn)所面臨的不同利益和挑戰(zhàn),。然而，這些技術(shù)共同的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一種能夠生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的新型生產(chǎn)方式,，潛在地更加高效和更具環(huán)境可持續(xù)性,。

正如大多數(shù)市場運(yùn)營商和利益相關(guān)者所預(yù)期的那樣，如果成功實(shí)現(xiàn)可持續(xù)過渡,，金屬增材制造市場將呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增長,，遠(yuǎn)超以前我們所見過的任何市場規(guī)模。這些機(jī)會(huì)將出現(xiàn)在開發(fā)和生產(chǎn)硬件的公司,，尤其是針對那些生產(chǎn)金屬增材制造材料和零部件的公司,。

盡管這聽起來像是陳詞濫調(diào)，但金屬增材制造多被認(rèn)為是金屬制造的未來,。金屬增材制造不會(huì)取代現(xiàn)有技術(shù),，但它將繼續(xù)比任何其他現(xiàn)有制造技術(shù)更快地發(fā)展,，因?yàn)樗鼮楣こ處煛⒅圃焐毯土慵�供�?yīng)商提供了新的,、真正獨(dú)特的可能性,。我們現(xiàn)在才剛剛開始觸及可能性的表面，但新的應(yīng)用程序每天都會(huì)出現(xiàn),。增材制造具有直接從 CAD 生產(chǎn)零件的獨(dú)特能力,，幾乎沒有與流程相關(guān)的設(shè)計(jì)限制，這意味著這些應(yīng)用可以更快地實(shí)現(xiàn),，從而更快地采用一些有史以來最復(fù)雜的制造技術(shù),。

不斷發(fā)展的金屬增材制造市場

金屬增材制造硬件的發(fā)展一直是推動(dòng)最初市場增長的關(guān)鍵部分。隨著該領(lǐng)域向更高吞吐量的生產(chǎn)過渡,，硬件系統(tǒng)的價(jià)格預(yù)計(jì)將會(huì)下降，并且該行業(yè)將越來越受到增值應(yīng)用的推動(dòng),。正在進(jìn)行的過程要經(jīng)過幾個(gè)步驟,。在第一步中，高資本支出硬件投資加上相對較小的材料投資,，帶來了增材制造服務(wù)的第一個(gè)增值機(jī)會(huì),。這就是過去二十年發(fā)生的事情。

如上圖所示,，在中短期內(nèi),，硬件、材料和服務(wù)預(yù)計(jì)仍將是金屬增材制造市場的核心,。最終,，對增材制造、流程自動(dòng)化和工業(yè)化設(shè)計(jì)優(yōu)化的更多投資將為各個(gè)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域帶來最高附加值的機(jī)會(huì),。

金屬增材制造硬件可以根據(jù)其技術(shù)增材制造系列和相關(guān)子細(xì)分定義的五個(gè)主要類別進(jìn)行映射,。當(dāng)今商業(yè)上可行的技術(shù)包括：

• 粉末床熔融（L-PBF、EB-PBF）
• 定向能量沉積（L-DED,、EBAM,、WAAM）
• 噴射技術(shù)（包括金屬粘合劑噴射和材料噴射）*
• 金屬粘結(jié)打印（長絲,、立體光刻和 PBF）*
• 固結(jié)工藝（冷噴涂,、超聲波、攪拌摩擦）
  

*所有噴射技術(shù)和粘合金屬打印技術(shù)都屬于“基于燒結(jié)的技術(shù)”這一類別的一部分,，因?yàn)樗鼈冃枰獰�結(jié)作為后處理的一部分,。

金屬增材制造領(lǐng)域的主要參與者

金屬增材制造市場由幾個(gè)不同的運(yùn)營商和利益相關(guān)者組成。領(lǐng)先的金屬增材制造硬件制造商幫助建立了金屬增材制造市場,，并且在很大程度上繼續(xù)推動(dòng)其今天的增長——盡管他們現(xiàn)在加入了新一代參與者并受到越來越多的挑戰(zhàn),。傳統(tǒng)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者 EOS,、SLMSolutions、GE Additive,、3DSystems 和雷尼紹都活躍在金屬粉末床熔融領(lǐng)域,，該領(lǐng)域由德國公司主導(dǎo)。美國Velo3D,、法國AddUp等新進(jìn)入者以及BLT,、華曙高科、EPlus3D等中國公司正在擴(kuò)大市場份額,。

EOS和SLM Solutions（最近被尼康收購）均位于德國,，而美國公司GE Additive和3D Systems通過收購歐洲公司進(jìn)入該領(lǐng)域：GE Additive于2016年收購了德國公司Concept Laser和瑞典公司Arcam AB， 3D Systems 于 2013 年收購了法國公司 Phoenix（并于 2014 年收購了比利時(shí)醫(yī)療 3D 打印服務(wù)提供商 Layerwise）,。

上述新一代挑戰(zhàn)者已進(jìn)入金屬增材制造市場,，目標(biāo)是提高產(chǎn)量。此外,，一些公司一直在大力推動(dòng)金屬粘合劑噴射技術(shù)的工業(yè)化,，并將其推向市場，作為金屬 PBF 的高通量替代品,。其中包括HP 和 GE 等巨頭,，以及 Desktop Metal（正在開發(fā)自己的技術(shù)，還收購了金屬粘合劑噴射先驅(qū) ExOne）和 Markforged（從 Hoganas 收購了瑞典公司 Digital Metal）等較小公司,。

金屬增材制造材料制造商一直在開發(fā)或優(yōu)化用于增材制造的金屬合金材料,，同時(shí)搭建用于金屬粉末生產(chǎn)的基礎(chǔ)霧化設(shè)施。如今,，由約 20 家公司組成的集團(tuán)（其中包括Carpenter Technologies,、GKN、Oerlikon,、Sandvik,、ATI、Linde (Praxair) 等大型國際專業(yè)公司）已在該領(lǐng)域建立了顯著的領(lǐng)導(dǎo)地位,。然而,，還有數(shù)十家大型材料集團(tuán)已將增材制造指定為下一個(gè)相關(guān)增長領(lǐng)域，并且目前正在進(jìn)入該市場,，從而帶來可用材料的快速擴(kuò)張,。話雖如此，從數(shù)量上看,，對材料的需求仍然很低,，因此其中一些公司也開始提供金屬增材制造服務(wù)，作為利用增材制造材料的機(jī)會(huì)。

金屬增材制造服務(wù)提供商將其金屬增材制造能力出售給需要增材制造零件但尚未準(zhǔn)備好在硬件成本和人力資本,、勞動(dòng)力和經(jīng)驗(yàn)方面進(jìn)行大量初始投資以將增材制造生產(chǎn)能力引入內(nèi)部的公司,。主要的國際增材制造服務(wù)提供商包括 Protolabs、Toolcraft 和 Materialise,，以及專業(yè)金屬增材制造服務(wù)提供商,，如 BEAMIT、Poly-Shape（現(xiàn)為 AddUp 的一部分）,、Siemens Materials Solutions,、Sintavia 以及多家中國公司（主要在國內(nèi)市場運(yùn)營）和幾十家較小的公司。金屬增材制造服務(wù)提供商通常負(fù)責(zé)開發(fā),、實(shí)施新的增材制造集成端到端生產(chǎn)工作流程,，有時(shí)還負(fù)責(zé)申請專利。

這些公司與增材制造采用者（第四大類市場運(yùn)營商）不同,，因?yàn)樗麄兺ǔｄN售與應(yīng)用無關(guān)的 3D打印服務(wù)（可以滿足多種工業(yè)要求）,，而不是使用該技術(shù)生產(chǎn)零件來銷售或自己使用。與增材制造服務(wù)提供商一樣,，增材制造采用者也通過增材制造生產(chǎn)零件,，并在增材制造集成工作流程中開發(fā)特定于細(xì)分市場的專業(yè)知識(shí)。他們要么充當(dāng) OEM 3D 打印零件的 1 級(jí)或 2級(jí)供應(yīng)商,，要么充當(dāng)內(nèi)部生產(chǎn)的 3D 打印零件的最終用戶。

此類在金屬增材制造工業(yè)化方面投入巨資的典型增材制造采用者包括航空航天,、汽車,、醫(yī)療、海事和能源等領(lǐng)域的主要一級(jí)和二級(jí)供應(yīng)商,，包括空客和波音（航空航天）,、寶馬、戴姆勒奔馳大眾汽車（汽車）,、Stryker 和 Zimmer Biomet（醫(yī)療）,、蒂森克虜伯和 Wilhelmsen（海事）。